Konstruktive Wege

Ein GEALAN-Fensterprofil sieht im Querschnitt aus wie ein kleines Labyrinth mit Stegen und Hohlräumen, ziemlich kompliziert. Warum ist das eigentlich so? Philipp Benker und Kay Sommermann müssen über die Frage lachen. Für die beiden Konstrukteure ist Profilgeometrie das Einleuchtendste der Welt: „Früher waren es mal zwei Hohlkammern – eine schmale an der Außenseite und eine innere für den Stahl, also die Aussteifung“, sagt Philipp Benker (33). „Daraus wurden im Laufe der Zeit mehr Kammern – drei, vier, und heute sind es fünf oder sechs. Sie verbessern die Wärmedämmung: die Kammern sind luftgefüllt und jede Schicht aus stehender, nicht zirkulierender Luft isoliert.“ In den Neunzigerjahren sei eine regelrechte Kammern-Rallye losgegangen, ergänzt Kay Sommermann (30). „Es hat sich aber gezeigt, dass acht und mehr Kammern auch keine besseren Wärmedämmwerte bringen; bei fünf oder sechs bekommt man richtig gute Werte.“ Die äußeren Kammern bekommen Sonne, also Hitze ab und brauchen deshalb eine Belüftung. Die größte Kammer gehört dem Stahl, der das Fenster zu einem stabilen Bauelement macht. „Es gibt einfach viele Sachzwänge“, sagt Kay Sommermann. „Ein Profil mit sechs Kammern, so wie es heute ist, ist das Ergebnis einer jahrelangen Evolution; es erfüllt alle Anforderungen sehr gut.“ Die grundlegende Geometrie, davon sind die beiden Konstrukteure überzeugt, wird sich auch so schnell nicht mehr ändern. 

Die eine Lösung zu finden, die alle Anforderungen erfüllt – das ist permanent die Aufgabe der Konstruktionsabteilung, in der sieben Konstrukteure und Konstrukteurinnen arbeiten. Wenn GEALAN ein neues Profilsystem entwickelt, dann tüfteln Konstrukteure an Geometrie-Feinheiten, an der genauen Lage der Kammern, an der Stärke der Stege. Aber Dutzende Eigenschaften sind von vornherein festgelegt: Funktionen, Leistungswerte, Design. Im Detail heißt das auch Bautiefe, Ansichtsbreiten, Statik, Winkel und Radien, Eignung für Nassklebung, Einbruchschutz, Passivhaustauglichkeit, Anteil von Recyclingmaterial und und und. „Ein großer Punkt ist auch die Verarbeitbarkeit“, sagt Kay Sommermann. „Bohrachsen müssen so liegen, dass im Verarbeitungszentrum unserer Kunden nichts umgebaut werden muss, Überschlagshöhen von Blendrahmen und Flügel sollten gleich sein, sonst bräuchten unsere Kunden unterschiedliche Schweißanlagen – Verarbeitungsfreundlichkeit ist kein Detail, sondern wirklich zentral.“ Die Konstrukteure skizzieren, wie das neue Profil aussehen wird, zuerst tatsächlich noch auf Papier, dann in CAD-Programmen, zuerst zwei, dann dreidimensional – und das für mehr als zwanzig verschiedene Geometrien pro System, schließlich braucht ein Dreh-Kipp-Fenster ein völlig anderes Profil als eine Hebe-Schiebe-Tür. „Wie gut die Wärmedämmung eines neuen Systems sein wird, können wir mit unserer Software sehr gut modellieren und vorab errechnen. Schall ist da zum Beispiel etwas komplizierter – aber egal, um welche Eigenschaft es geht, wir haben bei GEALAN Jahrzehnte Erfahrung. Wir wissen, was am besten funktioniert – das ist bei jeder Neuentwicklung ein riesiger Vorteil.“ Ist das Profil konstruiert, beginnt der Werkzeugbau damit, die passenden Werkzeuge zu bauen – und die Konstrukteure gehen zu den Zubehörartikeln über: Jede Endkappe, jeder Schwellenhalter, jeder Pfostenverbinder wird genau durchdacht, skizziert und digital gezeichnet. 

In der Konstruktionsabteilung werden aber nicht nur Produkte konstruiert, sondern auch Berufswege. Philipp Benker beginnt mit 15 Jahren, nach der Mittleren Reife, eine Ausbildung zum Konstruktionsmechaniker. Um beruflich weiterzukommen, absolviert er in Dresden die Technikerschule in der Fachrichtung Maschinenbau. Er arbeitet anschließend knapp zwei Jahre bei einem Metallbau-Unternehmen und, als das in Schieflage gerät, macht er sich auf Jobsuche. 2015, mit 25, heuert er als Konstrukteur bei GEALAN an. „Für mich war das ein total spannendes Aufgabenfeld: Ein Konstrukteur braucht technisches Verständnis, räumliches Vorstellungsvermögen, er muss kreativ sein und Dinge schnell und gut auf die Reihe bekommen.“ Als Philipp Benker gerade ein Jahr im Unternehmen ist, steht er vor einer neuen Herausforderung: dem 3D-Druck. „Mit dem 3D-Drucker können wir jedes Profil und jedes Zubehörteil ausdrucken, das fand ich gleich interessant.“ Der 3D-Drucker schmilzt ABS-Kunststoff und baut ihn halbflüssig Schicht für Schicht zum gewünschten dreidimensionalen Gegenstand auf. Ein zweiter 3D-Drucker härtet per Laser Kunstharz aus und erlaubt es, ganz verschiedene Materialien zu drucken, von flexibel bis hoch-temperaturbeständig. „Beides geht über Nacht: Und schon am Morgen haben wir den Prototyp in der Hand. Mit ihm können wir dann viel besser als nur mit einer Zeichnung beurteilen, ob das Profil unseren Wünschen entspricht oder ob jedes der vierzig Zubehörteile genau passt, wie die Verarbeitung funktioniert, ob sich Steckverbindungen gut ineinanderfügen. Die Haptik ist extrem hilfreich. Wir können in dieser Phase noch leicht etwas optimieren; und auch unsere Kunden können sich schon ein Bild machen. Der 3D-Druck beschleunigt die gesamte Profilentwicklung.“ Philipp Benker sagt, er sei in den 3D-Druck hineingewachsen, und mit seinem Spezialgebiet wächst auch seine Karriere: Heute ist er Sachgebietsleiter in der Konstruktion. 

Die Weichen für Kay Sommermanns Berufsweg werden auf einer Ausbildungsmesse in Hof gestellt: Dort wird er, die Mittlere Reife frisch in der Tasche, auf GEALAN aufmerksam und fragt nach einem Praktikum in der Konstruktionsabteilung. „Die ganze Arbeitsatmosphäre hat mich begeistert. Die Kollegen waren total offen und herzlich und ich habe mich von Anfang an wohlgefühlt.“ Während andere noch den klassischen Technischen Zeichner ausbilden, setzt GEALAN 2010 bereits auf den Technischen Produktdesigner, der früher und tiefer in CAD-Programme einsteigt. „Da dachte ich mir: Cool, die sind zukunftsorientiert!“ Nach der Ausbildung wird Kay Sommermann übernommen, hängt aber zuerst noch die Ausbildung zum Maschinenbautechniker in Hof an. „Während der Sommerferien war ich trotzdem hier, der Kontakt zu GEALAN ist nie abgerissen und 2016 kam ich dann zurück in die Konstruktion.“ Allerdings mit einem neuen Aufgabengebiet: Er kümmert sich nun immer mehr um Prüfungen. 

Jedes GEALAN-Profil muss erfolgreich einen Prüfungs-Marathon absolvieren, bevor es auf den Markt kommt. Sobald aus einem neuen Profil das erste Fenster-Element gebaut ist, muss es in einem Prüfstand Luftstößen in Orkanstärke standhalten; es wird massiv beregnet – teilweise mit 40 Litern Wasser pro Minute. Das Fenster soll dabei dicht, stabil und funktionstüchtig bleiben. „Wir simulieren Jahrhundertsturm-Werte“, sagt Kay Sommermann. „In der Praxis würde so ein Sturm bedeuten, dass ich mir vermutlich keine Gedanken um die Dichtigkeit meiner Fenster mache, sondern eher darum, ob mein Haus noch steht. Trotzdem: In der Prüfung darf auf der Raumseite kein Tropfen Wasser eintreten.“ Anschließend wird der Einbruchschutz geprüft: „Die Vorprüfung machen wir intern, das heißt, ich schlüpfe in die Rolle des Einbrechers und versuche, das Fensterelement zu öffnen – mit einem Schraubendreher, dann mit einem Brecheisen. Je länger das Fenster standhält, desto höher ist der Einbruchschutz. Offiziell geprüft wird anschließend in externen Prüfinstituten.“ Auch die Wärmedämmungsprüfung, für die das Element in eine sogenannte Hotbox kommt und beweisen muss, dass es möglichst wenig Wärme durchlässt, findet extern statt. In einem Schall-Labor bekommt das Element dann noch eine Ladung rosa Rauschen ab – ein Soundgemisch über alle Frequenzbereiche – und es erreicht nur dann Bestnoten, wenn es den Schall sehr gut dämmt. Dann geht das Fenster in eine Dauerfunktionsprüfung, in der jahrelanger Gebrauch simuliert wird, und die Abteilung Forschung & Entwicklung führt noch weitere Materialprüfungen durch: zum Beispiel zu Farbechtheit und Glanzgrad. Auch, wie sich ein Profil in Feuer verhält, wird geprüft. Und um ein RAL-Gütezeichen zu bekommen, muss es gekoppelte Prüfungen bestehen, die zum Beispiel testen, wie stabil und dicht ein Fenster nach zehn Wärme-Kälte-Zyklen noch ist. Die Prüfer zerlegen anschließend das Element und untersuchen es auf kleinste Risse in der Verklebung. Nur, wenn alle Standards erfüllt sind, gibt es das RAL-Zeichen. 

Kay Sommermann ist seit 2019 Sachgebietsleiter Prüfcenter. Man spürt seine Faszination, wenn er über das Prüfen spricht: „Wenn etwas ganz Neues auf dem Prüfstand steht und irgendetwas funktioniert nicht ganz so, wie wir uns das vorstellen – sich da reinzudenken, herauszufinden, was wir verbessern müssen, die Lösung zu finden – das ist für mich das Spannendste.“ Auch wenn er selbst nicht mehr am Zeichenbrett steht, seine Verbesserungsvorschläge beeinflussen natürlich die Konstruktion, die Profile mithilfe seiner Ideen weiter verbessert. 

Wenn es so viele fixe Vorgaben gibt, wenn ein neues Profil konstruiert wird – hat Konstruktion dann überhaupt noch etwas mit Kreativität zu tun? Philipp Benker sagt: „Ja! Wenn wir an einem ganz neuen System arbeiten, gibt es durchaus Gestaltungsfreiheit und wir können die Konstruktion insgesamt nochmal neu denken. Und wenn ich zum Beispiel ein Zubehörteil konstruiert habe, das dann in Masse international verkauft und verbaut wird, das ist ein gutes Gefühl!“ Innerhalb der vielen Vorgaben und engen Grenzen die schlaueste Lösung zu finden – genau das sei eben die Kunst, sagt Kay Sommermann. „Und flexibel müssen wir auch sein. Ein einziger toller Einfall und darauf beharren, das geht nicht. Vielleicht ist die Idee für den einen Fall ganz gut, aber der nächste Kunde braucht etwas anderes – und schon müssen wir umdenken, neue Wege finden.“ 

Philipp Benker und Kay Sommermann haben beide in der Konstruktion begonnen und dort ihre Spezialgebiete gefunden. Sie entwickeln Profilgeometrien und Profile weiter, aber auch sich. Kay Sommermann hat längst auch die Ausbildung zum Fenstertechniker absolviert, Philipp Benker strebt den Fachtechniker an. Die Berufswege in der GEALAN-Konstruktion bleiben „under construction“ – und konstruktiv.